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Verfahren zur Verbesserung der Wirksamkeit von
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Kieselsol und Verfahren zur Behandlung von Bier mit Kieselsol
Die
Erfindung bezieht sich einerseits auf ein Verfahren nach dem Gattungsbegriff des
Patentanspruchs 1 sowie lauf ein Verfahren nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs
10.
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Kieselsole sind kolloide Lösungen bzw. Dispersionen von SiO2 in Wasser.
Solche Produkte können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden (vgl. Ullmann,
Band 21, 1981).
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Im Rahmen der nachstehend zu erörternden Erfindung kommen bevorzugt
Kieselsole in Betracht, die nach einem der drei folgenden Verfahren hergestellt
werden: a) Entalkalisierung von Wasserglas und Stabilisierung der alkaliarmen Lösung
durch thermische Prozesse; b) Peptisierung von Kieselgelen durch geeignete Prozesse,
z.B. durch Erhitzen im Autoklaven mit geringen Alkalimengen; c) Redispergierung
von geeigneten Kieselsäuren in Wasser, z.B. pyrogenen Kieselsäuren.
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Wenn man Kieselsol bei der Getränkebehandlung in das betreffende Getränk
einbringt, dann kommt es zu einer Vernetzung der kugelförmigen Siliciumdioxyd-Teilchen
des Kieselsols. Es entsteht ein Kieselsäurehydrogel. Dieses kann gegenüber Inhaltsstoffen
des Getränkes adsorbierend wirken. Es sedimentiert sich als Niederschlag, reißt
dabei auch Trübungsteilchen des betreffenden Getränkes mit sich und bewirkt so eine
Klärung desselben.
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Auf diesem Prinzip beruht die Kieselsolschönung von Wein und Fruchtsäften,
die seit etwa 1940 bekannt ist. Sie dient zur Klärung der genannten Getränke, um
die Filtration durch die, vor allem in kleineren Betrieben gebräuchlichen, *) andererseits
Schichtenfilter
zu erleichtern (vgl. G. Troost: Technologie des Weines, 5. Auflage, 1980).
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Die Erfahrungen auf dem Gebiet der Wein- und Fruchtsaftkelterei sind
indes nur in den wenigsten Fällen auf die Bierbrauerei zu übertragen. Das kommt
einmal daher, daß die Inhaltsstoffe von Wein und Fruchtsäften wegen ihres ganz anderen
Ursprungs sich wesentlich von denen von Würze und Bier unterscheiden.
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So unterscheiden sich Wein und Bier z.B. schon hinsichtlich des pH-Wertes
ganz beträchtlich. Filtrationshemmende Stoffe in Wein und Fruchtsäften sind Pektin
oder pektinartige Stoffe, während die filtrationshemmenden Stoffe von Bier Alpha-
und Beta-Glukane sowie wahrscheinlich Glykoproteine sind. Auch die Anforderungen
an das fertige Getränk sind nicht vergleichbar. Bei Wein z.B. kann die Eiweißstabilisierung
so weit gehen, daß alle Proteine und Polypeptide aus dem Wein entfernt sind. Beim
Bier ist dies völlig undenkbar, allein schon mit Rücksicht auf die Schaumeigenschaften.
Wegen der Verschiedenartigkeit der chemischen Zusammensetzung von Wein und Bier
(z.B. pH, CO2-Gehalt, Protein- und Kohlenhydratursprung) und auch der verschiedenen
Qualitätskriterien (z.B. Schaum und Eiweißstabilität beim Bier gegenüber Weinsteinstabilität
beim Wein) haben sich für die Bier- bzw. Weinklärung völlig unterschiedliche Klärtechniken
entwickelt.
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Vor diesem Hintergrund konnte der mit der Bierklärung befaßte Fachmann
aus der Weintechnologie keine Anregung entnehmen.
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Die DE-OS 24 08 896 ist zwar gemäß Patentanspruch auf vergorene Getränke
allgemein gerichtet, in der Beschreibung und insbesondere in den Beispielen ist
jedoch eindeutig nur der Weinfachmann angesprochen; die Aufgabenstellung bezieht
sich dort nämlich auf eine Verbesserung der nur bei der Weinherstellung üblichen
Gelatine-Kieselsol-Schönung.
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Weil diese Unterschiede zwischen Wein- und Fruchtsaftindustrie einerseits
und der Brauerei-Industrie andererseits bestehen, ist auch nur eine Patentanmeldung
bekanntgeworden, die die Anwendung von Kieselsol zur Behandlung von Bier beschreibt.
Aus der DE-OS 21 33 906 ist jedoch lediglich bekannt, dem Bier nach der Gärung,
nämlich bei Beginn oder während der Lagerung und bei Temperaturen unter 200C, Kieselsol
zuzusetzen und den entstehenden Niederschlag durch "Siphonieren, Dekantieren, Filtrieren
oder Zentrifugieren" abzutrennen. Der Zweck des Verfahrens ist die Eiweißstabilisierung
von Bier. Von einer Verbesserung der Filtrationseigenschaften des Bieres ist nicht
die Rede.
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Das Verfahren der DE-OS 21 33 906 hat sich nach mehr als einem Jahrzehnt
immer noch nicht in die Brauerei-Industrie einführen lassen. Dies liegt wahrscheinlich
in erster -Linie daran, daß die eiweißstabilisierende Wirkung von Kieselsol derjenigen
von feinpulverigen Kieselsäurexerogelen oder Kieselsäurehydrogelen nicht so überlegen
ist, als daß man den Mehraufwand des Kieselsolverfahrens in Kauf nimmt.
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Immerhin entstehen durch das Kieselsol-Sediment beachtliche Bierverluste
bzw. die Sedimentbildung macht besondere Maßnahmen zur Bierrückgewinnung nötig.
Außerdem sind Kieselsole nicht kältebeständig. Man muß also auch hinsichtlich der
Vorratshaltung und der Handhabung in den kalten Brauereikellern gewisse Vorsichtsmaßnahmen
treffen.
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Aus der DE-OS 32 08 022.0-41 ist ein Verfahren zur Behandlung von
Bier mit Kieselsol bekannt, bei welchem man zur Verbesserung der Klärung und der
Filtrations- sowie Separationseigenschaften des späteren Bieres das Kieselsol der
Ausschlagwürze im heißen oder abgekühlten Zustand oder der Würze zu Beginn der Hauptgärung
zugibt und die dadurch
verursachte Ausflockung aus der Würze oder
aus dem Jungbier abtrennt. Durch dieses Verfahren ist eine beträchtliche Verbesserung
der Filtrations- und auch der Zentrifuge gationseigenschaften von Bier erzielt.
Es ist auch möglich, den dabei entstehenden Niederschlag von Kieselsäurehydrogel
während der Gärung im Bier zu belassen und erst danach die Trennung einerseits vom
Jungbier, andererseits auch von der Erntehefe vorzunehmen.
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Diesem Stand der Technik gegenüber besteht jedoch nach wie vor das
Bedürfnis, auch fertig vergorene Biere hinsichtlich ihrer Filtrationseigenschaften
zu korrigieren und zu verbessern. Denn zumeist stellt es sich erst unmittelbar vor
der Filtration oder gar erst während der Filtration heraus, daß man es mit schlecht
filtrierbarem Bier zu tun hat.
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Aufgrund der Patentanmeldung P 32 31 240.7-41 gehört ein Verfahren
zur Behandlung von Würze, Jungbier oder abgelagertem Bier mit Kieselsol zum Stand
der Technik, bei welchem man zur Verbesserung der Filtrationseigenschaften des späteren
Bieres das Kieselsol der Würze, dem Jungbier oder dem vergorenen Bier zufügt und
dann die gesamte Würze bzw. das gesamte Bier zur Entfernung des Niederschlags zentrifugiert.
Dadurch ist die Aufgabe gelöst, vergorenes Bier durch Zugabe von Kieselsol zu klären,
in seiner Stabilität zu verbessern und auch besser filtrierfähig zu machen. Das
genannte Verfahren erlaubt es, mit Kontaktzeiten von wenigen Minuten auszukommen,
d.h.
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den Zentrifugationsprozeß praktisch unmittelbar nach Zugabe des Kieselsols
vorzunehmen. In diesem Fall benötigt man Zentrifugen mit entsprechend großem Schlamaraum,
die die Kieselgelausscheidung der betreffenden Biermenge aufzunehmen imstande sind.
Ober aber man arbeitet mit selbst austragenden Zentrifugen, wobei der Austragerhythmus
dem Durchsatz und der Menge an anfallendem Kieselsol-Sediment angepaßt
sein
muß. In beiden Fällen ist aber anzustreben, mit möglichst geringen Kieselsolzusätzen
zum gewünschten Ziel zu kommen, damit die gegebene Schlammraumkapazität einer Zentrifuge
den Durchsatz von möglichst viel Bier erlaubt bzw. damit bei der selbst austragenden
Zentrifuge sich der Austragungsvorgang nicht in zu kurzen Abständen wiederholen
muß.
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Eine andere Möglichkeit der Anwendung des Kieselsols bei fertigem
Bier besteht darin, die Kieselsäureausscheidung im Tank sedimentieren zu lassen
und danach das überstehende Bier zu zentrifugieren. Es ist nach der Zentrifuge u.U.
so klar, daß es überhaupt keinem Filtrationsprozeß mehr unterworfen werden muß.
Diese Arbeitsweise hat den Vorzug, daß auch Zentrifugen mit geringem Schlammraum
für das Verfahren eingesetzt werden können. Aber auch bei dieser Arbeitsweise kommt
es darauf an, daß die Xieselsäureausscheidung sich rasch sedimentiert, damit der
Zentrifugationsprozeß bald nach der Kieselsolzugabe vorgenommen werden kann. Je
weniger Kieselsäuresediment entsteht, desto weniger muß auch zur Bierrückgewinnung
aufgearbeitet werden.
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Für dieses Verfahren ist es von großer Bedeutung, daß man ein Kieselsol
auswählt, das aufgrund seiner spezifischen Oberfläche eine gute eiweißstabilisierende
und filtrationsverbessernde Wirkung ausübt. Es sind dies Kieselsole mit einer spezifischen
Oberfläche bevorzugt von mehr als 200m2/g SiO2. Aber diese Kieselsole haben den
Nachteil, daß das entstehende Sediment mit steigender Oberflächenzahl an Volumen
zunimmt und daß seine Absetzgeschwindigkeit sich ebenfalls verlangsamt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eiweißstabilisierende
und filtrationsverbessernde Wirkung von Kieselsolen bei gleichzeitiger Verringerung
der für die Bierbehandlung einzusetzenden Kieselsol-Mengen zu verbessern.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe weist die Erfindung zwei verschiedene
Lösungswege. Entweder man setzt bereits dem Kieselsol feinstteilige, wasserunlösliche
Adsorbentien zu oder man setzt der Würze oder dem Bier außer dem Kieselsol auch
andere wasserunlösliche, feinstteilige Adsorbentien zu. Im Rahmen des zuletzt genannten
Lösungsweges kann das gleichzeitig mit dem Kieselsol geschehen, aber auch hintereinander,
wobei bevorzugt das Kieselsol als letztes zugegeben wird. Für beide Lösungswege
kommen als feinstteilige, wasserunlösliche Adsorbentien z.B. feinstteilige Kieselsäuren,
Aktivkohle, künstliche und natürliche Silikate, bevorzugt Hectorit, Calcium- und
Natrium-Bentonit sowie Bleicherden in Betracht. Ganz besonders geeignet wegen einer
anscheinend synergistischen Wirkung ist der Natrium-Bentonit, z.B. Wyoming-Bentonit.
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Durch den gemeinsamen Einsatz der feinstteiligen Adsorbentien mit
dem Kieselsol in der Brauerei wird es möglich, die Teilchengröße dieser Adsorbentien
sehr sehr klein zu halten und damit ihre Wirksamkeit zu steigern. Ohne Kieselsol
sind solche Produkte häufig nicht anwendbar, weil sie sich in Bier gar nicht oder
nur zu langsam sedimentieren. Für die Filtration kommen sie ohnehin nicht in Frage.
Werden diese feinstteiligen Adsorbentien mit dem Kieselsol zusammen in Würze oder
Bier angewendet, dann umschließt der aus Kieselsol entstehende Kieselgel-Niederschlag
auch diese allerfeinsten Adsorbentien-Partikel. Sie bewirken ein rascheres und kompakteres
Absetzen des Kieselsol-Niederschlages. Darüberhinaus bewirken diese Adsorbentien
u.U. eine Verstärkung der Kieselsolwirkung, so daß der gemeinsame Einsatz von Kieselsol
mit feinstteiligen Adsorbentien die Verminderung des Kieselsol-Einsatzes ermöglicht.
Dies führt, außer den genannten Vorteilen, auch dazu, daß geringere Trubvolumina
anfallen, was sich z.B. auch in einem längeren Austragerhythmus bei selbstaustragenden
Zentrifugen vorteilhaft
bemerkbar macht.
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Die Erfindung beruht auf der nicht nahegelegt gewesenen Uberlegung,
daß Kieselsol für die Bierbehandlung dann interessant werden könnte, wenn außer
der eiweißstabilisierenden Wirkung auch die Filtrationseigenschaften von Bier verbessert
werden können. Dann könnte nämlich die Aussicht bestehen, daß der Mehraufwand, den
das Sol-Verfahren nun einmal erfordert, dadurch für den durchschnittlichen Braufachmann
kompensiert wird, daß man an der Lagerzeit einsparen kann, deren Dauer ganz wesentlich
durch die ablaufenden Klärprozesse bestimmt ist. Eine Einsparung an Filterhilfsmitteln
wiederum kompensiert den Aufwand für die Biergewinnung aus Solsediment. Der aus
der DE-OS 21 33 906 bekannte Prozeß führt, wie dargelegt, nicht zu der anzustrebenden
Verbesserung auch der Filtrationseigenschaften von Bier.
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Wie bereits erwähnt, ist es auch möglich, die genannten feinstteiligen
Adsorbentien in Kieselsol zu suspendieren, bevor dieses in der Brauerei für die
Behandlung von Würze oder Bier benutzt wird. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung suspendiert man feingemahlenen Bentonit, bevorzugt Natrium-Bentonit,
in Kieselsol und läßt ihn darin quellen. Es hat sich herausgestellt, daß je nach
spezifischer Oberfläche des Kieselsols Präparate mit 30 % SiO2 maximal etwa bis
zu 10 z Natrium-Bentonit aufnehmen können. Kieselsole mit geringerem SiO2-Gehalt
erlauben sogar noch höhere Bentonit-Zusätze.
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Der pulverförmige Bentonit kann ohne besonderen Aufwand in das Kieselsol
eingerührt werden. Er quillt darin und bleibt, ohne daß sich ein Sediment bildet,
im Kieselsol in Schwebe. Für die Durchführung des vorliegenden Verfahrens bzw. die
Herstellung des erfindungsgemäßen Kieselsol-Mischproduktes ist es unerheblich, nach
welcher Methode diese Kieselsole hergestellt werden. Bevorzugt werden aber
Kieselsole
mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 200 m2/g eingesetzt. In bestimmten
Fällen kann auch die Anwendung von aluminiummodifiziertem Kieselsol gemäß der DE-PS
24 08 896 vorteilhaft sein.
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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung, seine Anwendung in der Brauerei-Industrie
und die damit erzielten, vorteilhaften Wirkungen sind in den nachfolgenden Beispielen
beschrieben. Dabei ist besonders die Kombination Kieselsol-Bentonit berücksichtigt
worden, weil diese nicht nur das Absetzen des Kieselsols fördert, sondern darüberhinaus
die Verbesserung der eiweißstabilisierenden und filtrationsverbessernden Wirkung
besonders augenfällig zum Ausdruck bringt.
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Beispiel 1: In diesem B'eispiel sind Versuche zur-Bierbehandlung zusammengefaßt,
bei denen einzelne Proben gemäß der DE-OS 21 33 906 (Monsanto) mit Kieselsol behandelt
werden, im Vergleich dazu einige Proben nach der deutschen Patentanmeldung 32 31
240.7 sowie einige Proben nach dem Verfahren der vor liegenden Anmeldung, bei dem
das Bier gleichzeitig mit Kieselsol und einer geringen Bentonitmenge behandelt wird.
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Aus vier verschiedenen Münchener Brauereien wird gelagertes und gereiftes,
unfiltrieres Bier für die Versuche in 1-1-Portionen abgefüllt. Diese 1-l-Portionen
werden drei Tage auf OOC gekühlt. Dann erfolgt die Zugabe von Kieselsol, Kieselsol-Bentonit-Gemisch
sowie Bentonit. Die Proben bleiben zur Sedimentation drei Tage bei OOC stehen. Danach
wird die erreichte Klärung bzw. die noch vorhandene Trübung (EBC-Einheiten) gemessen.
Es folgt die Bestimmung von
Vmax. nach Ess (Monatsschrift für Brauerei,
25, 145, (1972)).
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Im Filtrat von dieser Bestimmung wird die Kältetrübung nach zwei Warmtagen
bei 40"C und 24 h Eis gemessen.
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Außerdem werden aus den Proben 250 ml Bier in einer Becherzentrifuge
10 Minuten bei 4800 U/min zentrifugiert. Das zentrifugierte Bier wird für 18 h wieder
auf 0°C gekühlt.
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Danach wird ebenfalls Vmax. nach Esser ermittelt und im Filtrat die
Kältetrübung.
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Zur Klärung bzw. Verbesserung der Filtrationseigenschaften und der
Eiweißstabilisierung wurden den Bierproben folgende Mittel zugesetzt: a) Kieselsol
mit einer spezifischen Oberfläche von 300 m2/g SiO2, das 30 Gew.% SiO2 enthielt.
Von diesem Kieselsol wurden 0,5 g siO2/l Bier angewendet.
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b) Kieselsol-Bentonit-Gemisch: In 100 g Kieselsol gemäß a) wurden
5 g Wyoming-Bentonit eingerührt und 48 h quellen gelassen. Die Dosage zum Bier betrug
0,47 g SiO2 als Kieselsol pro Liter plus 0,08 g Bentonit pro Liter.
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c) Bentonit: Vom amerikanischen Wyoming-Bentonit wurde eine 5Gew.%ige
wässrige Suspension bereitet. Hiervon wurden pro Liter Bier 10 ml zugegeben. Das
entspricht 0,5 g Bentonit pro Liter.
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Die Resultate finden sich in der Tabelle 1:
Tabelle
1: nach 3 Tg.Klärung nach 3 Tg.Klärung bei 0°C bei 0°C + Zentrif.
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Klarheit Wmax. Kälte- nx. Kältetr.
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EBC tr.EBC Bier A: O-Bier 4,6 116 12 146 10,4 Kieselsol 1,7 125 1,3
330 1,7 Kieselsol + Bentonit 1,6 125 0,6 296 0,9 Bentonit 4,2 84 2,7 96 2,1 Bier
B: O-Bier 8,6 95 8,2 124 11,8 Kieselsol 2,0 137 2,2 244 4,7 Kieselsol + Bentonit
2,5 128 1,2 286 2,7 Bentonit 5,6 86 1,7 81 4,2 Bier C: O-Bier 8,0 127 9,4 154 9,7
Kieselsol 1,9 165 2,0 250 3,5 Kieselsol + Bentonit 1,6 175 0,2 240 0,2 Bentonit
4,8 88 0,6 75 1,5 Bier D: O-Bier 8,2 69 4,2 100 4,9 Kieselsol 4,2 83 1,8 156 2,0
Kieselsol + Bentonit 3,6 99 1,4 185 0,8 Bentonit 7,8 58 1,6 80 1,3
Die
Resultate der vier Biere in Tabelle 1 zeigen übereinstimmend folgendes: Wenn man
die Werte für Vmax. vor der Zentrifugation betrachtet, dann findet man, daß die
Zugabe von Bentonit zu Bier bei allen vier Proben die Filtrationseigenschaften verschlechtert.
Die Vmax-Werte der Bentonit-Probe liegen ausnahmslos deutlich niedriger als die
Vmax-Werte des O-Bieres und dies, obwohl die Bentonit-Biere nach der dreitätigen
Klärung deutlich klarer waren als das O-Bier. Bentonit verbessert also die Filtrationseigenschaften
eines Bieres nicht.
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Die Zugabe von Kieselsol zu Bier und die dreitägige Klärung, entsprechend
etwa der Arbeitsweise in der DE-OS 21 33 906, erhöht den Vmax-Wert gegenüber dem
O-Bier geringfügig.
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Der Zentrifugationsprozeß, dem das Bier gemäß Deutsche Patentanmeldung
32 31 240.7 unterworfen wird, erhöht dagegen die Vmax-Werte beträchtlich, und zwar
vor allem bei den Proben mit Kieselsol bzw. Kieselsol plus Bentonit. Auch das O-Bier
bzw. das Bentonit-Bier wird durch die Zentrifugation etwas in seiner Filtration
verbessert, aber bei weitem nicht in dem Maß, wie dies bei den Kieselsol-Bieren
und den Kieselsol plus Bentonit-Bieren der Fall ist.
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Die Kombination Kieselsol plus Bentonit bringt bei den nicht zentrifugierten
Bieren in etwa die gleiche Filtrierfähigkeit wie Kieselsol allein.
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Hinsichtlich der Eiweißstabilisierung erweist sich der Bentonit als
recht wirksam. Sowohl bei den nicht zentrifugierten, als auch bei den zentrifugierten
Proben wird die Kältetrübung deutlich vermindert. 50 g SiO2 als Kieselsol
bringen
bei Bier A eine bessere Stabilität als 50 g Bentonit.
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Bei Bier B und D ist der Bentonit dem Kieselsol ein wenig überlegen.
Bei Bier C ist der Bentonit sogar deutlich besser.
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Die Kombination von Kieselsol plus Bentonit ist aber ausnahmslos hinsichtlich
der Kältestabilität die beste. Dies ist umso bemerkenswerter, als die mit dem Kieselsol
zusammen gegebene Bentonitmenge nur ganz minimal war, nämlich etwa 8 g Bentonit
pro hl im Vergleich zu 50 g Bentonit pro hl bei den Bieren, die ausschließlich mit
Bentonit behandelt worden waren.
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Beispiel 2 In diesem Beispiel geht es darum, Gelägerbier, das gewöhnlich
besonders schwer zu filtrieren ist, hinsichtlich seiner Filtrierbarkeit zu verbessern.
Es werden fünf Proben zu 11 Gelägerbier drei Tage auf OOC gekühlt. Danach erfolgt
die Zugabe von Kieselsol bzw. Kieselsol-Bentonit-Gemisch. Nach weiteren drei Tagen
bei OOC wird die Trübung gemessen. Anschließend wird Vmax. nach Esser bestimmt.
Ein Teil des Bieres wird wie bei Versuch 1 zentrifugiert und das Zentrifugat nach
18 h Kühlung auf OOC noch einmal der Bestimmung von Vmax. unterworfen.
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Eingesetzt werden: a) 50 g/hl SiO2 als Kieselsol mit spezifischer
Oberfläche 300 m2.
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b) Kieselsol-Bentonit-Gemisch wie bei Beispiel 1. Zugegeben werden
47 g SiO2 plus 8 g Bentonit/hl.
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c) 50 g SiO2 in Form von aluminiummodifiziertem Kieselsol gemäß DE-PS
24 08 896. Spezifische Oberfläche 600 m2/g.
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d) Kieselsol gemäß c) mit 15 % SiO2 vermischt mit 5 % Wyoming-Bentonit.
Die Dosage zum Bier entspricht 47 g SiO2 plus 16 g Bentonit/hl.
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Tabelle 2: Behandlung von Geläger-Bier Nach 3 Tg. Nach 3 Tg.
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Kühlung OOC Kühlung OOC u, Zentrifug.
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Trüb.(EBC) Vmax. Vmax.
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O-Bier weit über 15 20 32 Kieselsol 300m2 2,9 40 82 Kieselsol 300m2
+ Bentonit 1,6 50 112 Kieselsol 600m2 4,2 120 t 180 Kieselsol 600m2 + Bentonit 2,2
140 200 Man sieht aus der Tabelle 2, daß das O-Bier mit weit über 15 EBC-Einheiten
nach dreitägiger Klärung bei OOC noch sehr trüb war. Die Zugabe von Kieselsol 300m2
bringt die Trübung auf 2,9 EBC-Einheiten herunter, das Gemisch von Kieselsol 300m2
plus Bentonit verbessert die Klärung. Das modifizierte Kieselsol mit 600m2 Oberfläche
wirkt sich nicht ganz so klärend aus, auch nicht im Gemisch mit Bentonit.
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Dagegen zeigt die Bestimmung von Vmax., daß das Kieselsol 300 m2 mit
einem Wert von 40 die Filtrierbarkeit um 100% erhöht. Das Gemisch des Kieselsols
300 m2 mit Bentonit kommt auf noch einen besseren Wert. Als besonders wirkungsvoll
erweist sich das Kieselsol mit 600 m2 bzw. dessen Gemisch mit Bentonit. Und dies,
obwohl der Trübungswert nach drei
Tagen Klärung höher liegt als
beim Kieselsol 300m2.
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Die Zentrifugation der Proben bringt erwartungsgemäß eine weitere
Steigerung der Vmax.-Zahlen.
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Beispiel 3: Kieselsol bzw. ein Gemisch von Kieselsol mit Natriumbentonit,
gemäß den vorausgehenden Beispielen, wird zu Beginn der Hauptgärung der Würze zugegeben.
Eingesetzt wird Kieselsol mit 200 m2 Oberfläche sowie Kieselsol mit 300 m2 spezifischer
Oberfläche, die beide mit 30 96 SiO2-Gehalt im Handel sind. In beide Kieselsol-Präparate
wird auf 100 g jeweils 5 g Natriumbentonit eingerührt und zwei Tage darin quellen
gelassen.
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Die Dosierung zur Würze beträgt bei den reinen Kieselsolen 0,5 g SiO2/l
Würze und bei den Kieselsol-Bentonit-Gemischen 0,47 g SiO2 plus 0,08 g Bentonit.
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Nach 7-tägiger Gärung wurden die Biere auf 0°C gekühlt. Es wurde nach
zwei Tagen und fünf Tagen bei 0°C die Klärung bestimmt. Nach fünf Tagen wurde auch
Vmax. ermittelt. Anschließend wurden die Biere zentrifugiert und nach weiteren 16
h bei OOC noch einmal die Bestimmung von Vmax. unterworfen. Das Ergebnis zeigt die
Tabelle 3.
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Tabelle 3: Klärung Klärung Rhnax. VlTax.u.
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nach 2 Tg. nach 5 Tg. Zentrifu-EBC EBC gation O-Bier weit über 15
über 15 47 58 Kieselsol 200m2/g SiO2 ca. 12 6,6 83 117 Kieselsol 200m2/g SiO + Bentonit
2 7,0 3,2 120 156 Kieselsol 300m2/g SiO2 10,8 5,1 90 126 Kieselsol 300m2/g SiO +
Bentonit 2 5,2 2,8 130 174 Aus der Tabelle 3 sieht man zunächst, daß die Kieselsol-Proben
sich sehr viel schneller klären als das O-Bier, und weiterhin, daß die Zugabe der
minimalen Bentonitmenge zum Kieselsol die klärende Wirkung noch verstärkt. So sind
beide Probebiere, die Kieselsol plus Bentonit erhielten, schon nach zwei Tagen so
gut geklärt wie die Kieselsol-Proben nach fünf Tagen. Auch hinsichtlich der Vmax.-Werte
schneidet die Kombination Kieselsol plus Bentonit deutlich besser ab.
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Beispiel 4: Gelagertes unfiltriertes helles Vollbier wird in 1-l-Portionen
drei Tage auf 0°C gekühlt. Danach erfolgt die Zugabe von Bentonit, bzw. Kieselsol
und Kieselsol-Bentonit-Kombinationen. Die Proben werden umgeschüttelt und nach fünf
Minuten in einer Becherzentrifuge zehn Minuten bei 4800 U/min zentrifugiert. Das
zentrifugierte Bier wird 18 h auf 0°C gekühlt Danach wird Vmax. nach Esser bestimmt.
Im Filtrat nach Esser ermittelt man die Kältetrübung nach drei Warmtagen bei 400C
und 24 h Eis.
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Eingesetzt werden: a) 0,5 g/l Natriumbentonit, der 48 h lang in Wasser
vorgequollen war.
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b) 0,5 g SiO2/l in Form von Kieselsol mit spezifischer Oberfläche
300 m2.
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c) 1,5 g SiO2 in Form von Kieselsol mit spezifischer Oberfläche 300
m2.
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d) Suspension von 5 g Natriumbentonit in 100 g Xieselsol mit spezifischer
Oberfläche von 300 m2, 30 % SiO2-Gehalt.
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Davon kommen zum Bier 0,47 g SiO2 und 0,08 g Bentonit.
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e) Suspension wie d). Zum Bier kommen 1,41 g SiO2 als Kieselsol und
0,24 g Natriumbentonit.
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Die Resultate sind in der Tabelle 4 zusammengetragen: Tabelle 4: Klarheit
nach Vtnax. Kältetrüb.n Zentrifugation drei Warmtac FBC O-Bier 5,8 35 über 12 50
g Bentonit 5,2 32 8,9 50 g Kieselsol 300m2 1,7 86 3,1 150 g Kieselsol 300m² 1,4
108 1,9 50 g Kieselsol 300m2 + Bentonit 1,6 92 0,3 150 g Kieselsol 300m2 + Bentonit
1,3 120 0,2 Man sieht zunächst, daß das O-Bier und das Bentonit-Bier durch die Zentrifugation
auf 5 - 6 l EBC-Einheiten geklärt werden
konnten. Bei allen vier
Kieselsol-Proben liegen die entsprechenden Werte zwischen 1,3 und 1,7 EBC-Einheiten.
Das ist fast klar und bedeutet, daß man das Bier in diesem Zustand auch der Schichtenfiltration
unterwerfen könnte.
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Bei den Vmax.-Werten sind O-Bier und Bentonit-Bier ähnlich, während
alle vier Kieselsol-Biere rund drei- bis viermal höhere Vmax.-Werte haben.
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Am wesentlichsten ist aber der Befund der Kältestabilität.
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Man sieht, daß das Bentonit-Bier nach dem Forciertest eine Kältetrübung
von 8,9 EBC-Einheiten hatte. Die beiden Proben mit Kieselsol lagen deutlich darunter,
wobei selbstverständlich die hohe Dosage das bessere Ergebnis erbrachte.
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Die Kombination Kieselsol plus Bentonit jedoch bringt praktisch völlig
stabile Biere. Mit 0,3 EBC-Einheiten lag die Probe mit 47 g SiO2 plus 8 g Bentonit/hl
weit besser als z.B. das Bier mit 150 g SiO2/hl und erst recht das Bentonit-Bier.
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Der Versuch zeigt, daß trotz der kurzen Kontaktzeit die Kieselsol-Bentonit-Kombination
hervorragend stabilisiert.